EVALUASI PENEMPATAN TITIK-TITIK CEPHALOMETRY 3D PADA CITRA MRI

1

EVALUASI PENEMPATAN TITIK-TITIK CEPHALOMETRY 3D PADA CITRA MRI Tony Okta Wibowo Bidang Studi Teknik Komputer dan Telematika Jurusan Teknik Elektro – FTI, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Kampus ITS, Keputih - Sukolilo, Surabaya 60111 Abstrak

Sebelum ditemukan sebuah peralatan canggih,sangat sulit untuk mendapatkan sebuah gambar tulang rahang dan gigi pada tengkorak Manusia secara sempurna.Sebelum gambar tersebut diolah dan diproses menjadi gambar tiga dimensi ,dibutuhkan beberapa slice foto dua dimensi yang akan digabungkan menjadi sebuah kesatuan bentuk rekonstruksi tulang tengkorak manusia.Oleh karena itu didalam Tugas Akhir ini akan di Implementasikan sebuah data dari hasil foto CT SCAN dua dimensi akan direkontruksi menjadi gambar tiga dimensi dengan mengunakan sebuah perangkat lunak yang bernama AMIRA, Keluaran dari tugas akhir ini adalah Mengoptimalkan kinerja sebuah Software Open source AMIRA untuk menghasilkan sebuah Analisa Interface yang dapat memvisualisasikan,menentukan titik ,dan mendapatkan sebuah kordinat dari titik-titik sefalometri yang dicari. Untuk mendapatkan sebuah data pembanding keakurasian kordinat titik-titik sefalometri dari beberapa pengujian,didapatkan sebuah data kordinat titik sefalometrik pasien.Data tersebut diolah dan dihitung statistik dengan mengunakan software SPSS. Metode yang digunakan untuk menganalisa adalah metode T-TEST. Dari metode tersebut didapatkan sebuah nilai pembanding yang dapat menentukan sebuah keakurasian kordinat Titik Cephalometry. 1. PENDAHULUAN Analisa Sefalometrik atau lebih dikenal dengan Cephalometry digunakan dalam kedokteran gigi , dan terutama dalam orthodonsi , untuk mengukur dan hubungan spasial ukuran gigi , rahang , dan tengkorak Analisis ini menginformasikan rencana perawatan, mengkuantifikasi perubahan selama pengobatan, dan menyediakan data untuk penelitian klinis . Selain digunakan untuk pengambilan foto radiologi sederhana, alat ini juga digunakan untuk melakukan pengambilan foto dengan berbagai jenis tingkat kesulitan. Oleh karena itu kemampuannya untuk bisa menjelajah gigi. jenis pengambilan foto dengan menggunakan berbagai metode Panoramic Cephalometric, yaitu antara lain adalah : Cephalometric Imaging, Cross Sectional Tomograms, Dental Scanograms, Panoramic Imaging, TMJ Scanograms Lateral, dan TMJ Tomograms .

Proceeding Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS

tugas akhir ini bertujuan untuk Mengoptimalkan kinerja sebuah Softewere Open source yang bernama AMIRA untuk menghasilkan sebuah Analisa Interface yang dapat memvisualisasikan foto CT-SCAN dua dimensi dan direkonstruksi menjadi gambar 3D yang berguna untuk mencari titik kordinat sefalometrinya.setelah mendapatkan sebuah data kordinatnya barulah Data tersebut di Analisa kembali mengunakan Softwere yang bernama SPSS untuk menghitung nilai statistik kordinat titik Sefalometrinya . 2.

TEORI PENUNJANG

2.1 dasar teori titik-titik Cephalometry Cephalometry adalah pengukuran tulang tengkorak manusia dengan metode imaging atau pencitraan tradisional dari film x-ray . Sefalometrik analisis digunakan dalam kedokteran gigi , dan terutama dalam orthodonsi , untuk mengukur dan hubungan spasial ukuran gigi , rahang , dan tengkorak. Analisis ini menginformasikan rencana perawatan, mengkuantifikasi perubahan selama pengobatan, dan menyediakan data untuk penelitian klinis . Titik –titik yang dicari dalam analisa Cephalometry saya adalah : a) Sella tursika (S) : titik pusat geometrik dari Pituitary fossa b) Nasion kulit (N’) : titik paling cekung pada pertengahan dahi dan hidung. c) Porion, (Po ): titik yang paling superior dari meatus acusticus eksternus, menyinggung bidang frankfort.. d) Orbitale (Or) : titik terendah dari dasar rongga mata yang terdepan. e) Gonion (Go ) : titik persimpangan antara garis singgung ramus posterior dengan bidang mandibula dengan pertumbuhan untuk tindakan perawatan bedah f) Gnation (Gn) : titik yang berada di antara titik MENTON dan POG g) Titik A: Subspinale, : titik yang paling cekung dari lengkung yang dibentuk antara spina nasalis anterior dan prosthion. h) Titik B : Supramental, : titik yang paling cekung dari lengkung yang dibentuk antara infra dental dan pogonion. i) Posterior maxillary point (PMP ) : dikarenakan kordinat titik berada berada daerah tengah tulang mata bagian atas. j) Anterior Nasal Spine( ANS ) berada : titik dimana septum nasal berbatasan dengan bibir atas

2 k) Poosterior Nasall spine (PNS) : titik yang berada b di peerbatasan perteengahan dahi dan hidung. . l) Uppper Incisor ( UI) beradaa : titik peerbatasan anntara membrann bibir bawaah dan atas atau a titik tenngah gigi. m) Poogonion kulit (Pog’ / Pg’) : titik paling anterior jarringan lunak dagu. d n) Menton kulit (Me’) ( : titik paling inferrior dari d Dalam penelitian p jarringan lunak dagu.

Distribbusi normal ini sangat bermanfaat sekali daalam menentuukan apakah statistik uji yaang akan digunnakan ad dalah parameetrik atau noonparametrik. Jika data suatu ob bservasi yang tidak normaal maka perlaakuannya punn akan beerbeda, yaituu tidak bisa menggunaakan statistikk uji paarametrik tetaapi menggunaakan statistik uji nonparam metrik. Deengan demikkian secara mendasar yang y membedakan peenggunaan suaatu statistik ujji parametrik atau nonparam metrik ad dalah distribussi normal. 3 Metode Ujji-t berpasanggan (paired t-test) t 2.3 Uji-t U berpasangan (paired tt-test) adalah salah satu metode m peengujian hipottesis dimana ddata yang digu unakan tidak bebas yaang dicirikan dengan adannya hubungan n nilai pada setiap saampel yang sam ma (berpasanggan). Ciri-cirii yang paling sering s ditemui pada kasus k yang beerpasangan ad dalah satu inddividu objek penelitiaan) dikenai 2 buah perlak kuan yang berrbeda. (o Walaupun W mennggunakan inddividu yang sama, s penelitii tetap memperoleh 2 macam m data ssampel, yaitu data dari perlakuan peertama dan datta dari perlakuuan kedua. 3.

Gambar 1 Sefalogram sefaalometri

2.2 Pengen nalan Softwarre Amira Amira adalah sebuuah software open sourcce yang berfungsi sebagai s visuaalisasi 3D daan sistem pemodelan untuk berbbagai jenis daata ilmiah. Data D dapat dioolah dan diberikan dengan d menerrapkan teknik visualisasi yaang kuat seperti Isoosurfacing, rendering Volume, V Seggmentasi, Permukaan rekonstruksi dari 3D volum me gambar, algoritma a penyederhaanaan, Permuukaan dan generation It grid tetrahedrall . Fungsi lain dari Amiira adalah sebbagai perangkkat lunak yang beroriientasi dengann objek dan beekerja pada obbjek-data serta proses pengembbangan sebuaah data riset, Amira modul sepeerti Biologi, Kimia, memiliki Aplokasi A PP PT, dan Ilmu Material. M Geofisika, Astronomi, A ini 1. Aplikasii yang digunaakan pada annalisa tugan Akhir meliputi : L segmen : pembuatan garis g atau a. LineSets, Line pengesetan garis-garis koordinat data. b. Landmark : penanndaan dan peemberian d obyek nama pada data c. ColorMaps : pemberiaan sample warrna pada data obyek d. Issosurface : pemodelaan citra rekayyasa 3D pada data Obyek O e. Kamera, CaameraPaths : mengatur Vieew atau tampilan obbyek secara beebas. f. Orthoslice : membbuat dan mennentukan letak data seesuai kordinatt XYZ g. ScriptObjecct : membeerikan inputann berupa scrip pada data d obyek 2.3 Distrib busi Normal dengan metode m Kolm mogorov Smirnov

Proceeding Seminar S Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS

PEMODEL LAN DAN SIM MULASI

3.1

Pemodellan Sistem Secara umum desainn sistem terrpecah dalam m tiga baagian yaitu : foto CT Scan 1. Mengccompres file fo berfoormat .dcm yang didalam mnya berisi 19-20 slice foto f CT-SCAN N dengan men ngunakan sofftware DCMT TK Converterr dan dijalaankan di sofftwere Amira. 2. Menenntukan kordinaat titik-titik ceephalometry Mengaanalisa dan m memberikan titik titik koordinat chepallometry pada foto CT SCA AN yang sudah kita jalankaan di softweree AMIRA. 3. Analissa dan perbanddingan statistiik keakurasiann titik kordinnat sefalometrii. Melakuukan perhitunngan statistik dengan metoode TTEST untuk menghhasilkan sebuaah data keakurrasian kordinnat titik-titikk cephalomeetry yang sudah file foto CT Scan  . dcm  Dikom mpres dengan  softw ware DCMTK  C Converter

file .dcm yang sudah  dikompres dijalankan dii  software Amira.

file hasil p pengolahan di  AMIRA beerubah format  men njadi . hx

melakukkan rekonstruki  wajah 3D D sesuai bentuk  tulang teengkorak pasien  untukk membantu  mengeetahui akurasi  leetak titik  sefalometrinya.

mencari per slice titikk‐ titik sefalometriknya daari  data foto yang di  jalankan .

membuaat landmarks untuk m memberikan  nama‐‐nama titik  sefalomeetri yang akan  d dicari.

mendap patkan data titik  kordinat sefalometrinya.

data dikumpulkan dan n  dianalisa dengan metod de   Kolmogorov‐Smirnovv  untuk dicari data yangg berdistribusi normal 

jika seemua data  berdistribusi normal ,  dilakukan n uji statistik T‐ TESST untuk  mend dapatkan  keakuratan  titik  sefaalomatri.

membuaat kesimpulan  hasil dari keakurasian  penan ndaan titik  sefalom metri dengan  mengunaakan software  AM MIRA .

3 dittentukan

tittik paling ceekung pada pertengahan p t tulang daahi dan hidunng atau titik yang p paling annterior dari sutura fronto o nasalis atau suutura antara tulang frrontal dan tuulang nasal.

Gambar 2 Diagram Proses kerja

milihan Softwaare Pem Softw ware yang diggunakan padaa tugas akhir ini i ada 2 yaitu DCM MTK Converterr yang berfunngsi sebagai Compres C data file foto CT-Scaan yang beerformat .dcm m yang C m menjadi 1 didalamnyaa berisi 19-200 slice foto CT-SCAN buah file .ddcm yAng dijaalankan di AM MIRA. Hasil daari proses pengolahann file di softw were Tersebuut adalah filee dengan format .hx yang y mempunnyai ukuran fiile lebih kecil dari file .dcm semulla. Sehinga daata foto CT teersebut bisa teergabung menjadi 1 data yang didalamnya terrdapat beberappa slicer hasil conveert dari file .dcm tersebuut . Software AMIRA berfungsi sebagai s tools untuk mengaanalisa dan membuat m sebuah rekoonstruksi wajaah 3D dari bebberapa slice foto fo yang di compress tadi, sehinggga bisa memberikan suaatu nilai kordinat titiik cephalomettry nya. 3.2

Imp plementasi daata Padaa tugas akhir inni data yang dicari d dan diannalisa diSoftware Amira Berjjumlah 20 data.dari d jumllah data t 18 tiitik chepalomeetrynya dan dilakukan d tersebut di tentukan pengujian berkala b sebanyyak 3 kali penngambilan dataa. Jumlah dataa total : 1080 data kordinat.. Metode untuk mencari dan d menentukkan titik ware AMIRA : Cephalomeetry pada softw 1. Laangkah pertam ma Menentukan poosisi titik sefaalometri.Menccari Slice fotto yang sesuaii dengan data teori. 2. Laangkah Keduaa Memberikan titiik pada foto yang y sudah dittentukan. 3. Laangkah Ketigaa Menampilkan gambar issoosurface 3D D untuk metri nya. meengecek lokassi titik sefalom Laangkan keemppat Mengambil dataa titik kordinnat didalam foolder file mpan dari software .hxx yang suddah di sim AM MIRA.data korrdinat berform mat .txt (notepaad).

p tugas akhir ini masing-m masing Pada perancangan fa kaanal diasumsiikan terpengaaruh dengan rayleigh fading. Seelubung sinyaal fading yangg dibangkitkan n merupakan proses p ko omplek Gausian yang meemiliki bagian n real dan bagian b im maginer yang saling bebass. Berikut ad dalah gambarr blok diagram pembaangkian kanal ffading.

Gambar 4a Gambaar 4.b NA ASION tampak deepan Titik NASIION samping

Gambar G 4c Titik T NASION 3D D

3.3

3.4 4

Pemodellan Pengamb bilan Data titiik kordinat Setelahh selesai mem mberikan titik k sefalometri pada lan ndmark Amirra maka dihassilkan sebuah h file .txt di folder f .hxx dari file noteepad ini dihassilkan suatu data d kordinat sumbu s x , y dan z yang y digunakkan untuk tahapan perhituungan staatistik selanjuutnya.

Gambar 5 dataa kordinat landmark Gaambar 3 Diagram m pemprosesan pada p Amira

. Menentukkan letak titik NASION • Langkah peertama Menentukaan posisi tittik Nasion, dengan melihat Sliice bernom mor 9-10 dikaarenakan kordinat NA ASION beradaa di slice Tenggah. • Langkah Kedua Memberikaan titik landdmark pada kordinat yang sesuaii dengan lokassi NASION • Langkah Ketiga i 3D D untuk Menampilkkan gambar issosurface mengecek lokasi l titik NA ASION yang berada b di

Proceeding Seminar S Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS

4 Gambar 6 nilai kordinat sumbu x,y,z

4.

ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisa Perhitungan Distribusi Normal . Pada sub-bab ini akan dibahas metode pengijian untuk mencari data tersebut berdistribusi normal atau tidak. Dalam Tugas akhir ini pengujian Normalitasnya mengunakan metode Kolmogorov Smirnov. Uji Kolmogorov Smirnov merupakan pengujian normalitas yang banyak dipakai, terutama setelah adanya banyak program statistik yang beredar .Konsep dasar dari uji normalitas Kolmogorov Smirnov adalah dengan membandingkan distribusi data (yang akan diuji normalitasnya) dengan distribusi normal baku. Jadi sebenarnya uji Kolmogorov Smirnov adalah uji beda antara data yang diuji normalitasnya dengan data normal baku . 4.2 Pengujian Normalitas Kolmogorov Smirnov Dengan Mengunakan Program SPSS (Statistical Products and Solution Services). SPSS adalah suatu program komputer statistik yang mampu memproses data statistik secara cepat dan tepat, menjadikan berbagai output yang dikehendaki para pengambil keputusan. Pada data kordinat sefalometri yang sudah dikumpulkan,dicari nilai normalitas data tersebut oleh program SPSS dan di analisa pengujian rata-rata nya. Jika data tersebut merupakan data normalitas maka data tersebut siap dilanjutkan untuk mencari nilai rataratanya dengan metode Paired-Sample T Test . Data yang akan di uji adalah data kordinat sumbu x,y,z dari 20 data normal baku dengan satu data yaitu satu data kordinat sumbu x,y,dan z.dari nilai perbandingan tersebut didapatkan sebuah hasil Analisa normal atau tidak nya suatu data tersebut. Contoh hasil perhitungan Normalitas Kolmogorov Smirnov Dengan Mengunakan Program SPSS :

Proceeding Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS

Gambar 7 hasil uji titik NASION K-S di SPSS

4.2 Pengujian Rata-Rata Dengan Mengunakan Metode Paired-Sample T Test Uji-t berpasangan (paired t-test) adalah salah satu metode pengujian hipotesis dimana data yang digunakan tidak bebas (berpasangan). Ciri-ciri yang paling sering ditemui pada kasus yang berpasangan adalah satu individu (objek penelitian) dikenai 2 buah perlakuan yang berbeda. Walaupun menggunakan individu yang sama, peneliti tetap memperoleh 2 macam data sampel, yaitu data dari perlakuan pertama dan data dari perlakuan kedua. Perlakuan pertama mungkin saja berupa kontrol, yaitu tidak memberikan perlakuan sama sekali terhadap objek penelitian. t-test (Student’s t-test) merupakan statistik inferensial untuk melihat perbedaan rata-rata. Pada sub-bab ini akan dibahas tentang lanjutan hasil simulasi perhitungan nilai normalitas dari metode Kolmogorov Smirnov yang dihitung kembali analisa statistik nilai rata-ratanya dengan mengunakan metode Paired-Sample T Test di Software SPSS. Didalam Tugas akhir ini sengaja dipilih metode tersebut,dikarenakan dimana data yang digunakan tidak bebas yang dicirikan dengan adanya hubungan nilai pada setiap sampel yang sama (berpasangan). Dan sample data tersebut memiliki lebih dari 1 nilai pengujian dan diberikan perlakuan pengujian dengan waktu yang berbeda. Dalam metode Paired-Sample T Test yang di gunakan untuk analisa ini yaitu membandingkan pengujian yang di ambil pada waktu yang berbeda dengan sample data yang sama. Contoh : membandingkan 20 data dari perlakuan pertama dan 20 data dari perlakuan kedua dengan sebuah nilai kordinat salah satu sumbu kordinat titik sefalometri.

5 [2]

[3]

[4] [5] [6] [7]

Ricketts, RM. Provocations and Perceptions in Cranio – Facial Orthopedics, Dental Sciens and Facial Art, 1st ,ed, Jostens USA, 1989 : 796-835 The New Dimention in Clnical, Presented By Orthodontics Dental Indonesia Association, Jakarta, 2002 :218-30 http://www.mti.ugm.ac.id/docs/analisis-independentsamples-T-test-menggunakan-PSPP.pdf http://exponensial.wordpress.com/tag/kolmogorovsmirnov/ http://ineddeni.wordpress.com/2007/10/11/t-test/ bettega G,Chenin M,Sadek H,Cinquin P,Lebeau J, Coulomb M,Raphael B. “Three-dimensional fetal cephalometry“.CleftPalate Craniofac J.1996;33:463467

Gambar 8 Bagan SPSS hasil Paired T-TEST sumbu x pada titik NASION

5.

KESIMPULAN

Setelah melalui tahapan implementasi dan pengujian sistem, maka dapat diperoleh kesimpulan antara lain : 1. 2. 3.

4. 5.

6. 7.

Dibutuhkan kejelian,ketelitian dan pemahaman teori sefalometrik Mengetahui berbagai macam bentuk postur wajah sesuai dengan bentuk postur tulang tengkoraknya. semakin muda usia sang pasien semakin jelas foto tulang rahang dan tengkoraknya.Usia ideal untuk pengujian ini adalah (10 tahun - 40 tahun). Menghitung nilai akurasi titik kordinat sefalometriknya. Kualitas data foto dua dimensi yang akan diAnalisa sangat berperan penting untuk mengetahui letak titik sefalometriknya. Faktor usia pasien bisa mempengaruhi analisa foto sefalometriknya. Pada perhitungan nilai kordinat landmark sumbu z selalu memiliki nilai yang tetap dan sama meskipun dilakukan selama tiga kali pengambilan data meskipun dengan perlakuan yang berbeda. 6.

[1]

DAFTAR PUSTAKA

drg. Krisnawati Sp.Ort “ORTODONTIK-SEFALOM ETRI”DEP. FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI U NIVERSITAS INDONESIA,maret 2008

Proceeding Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS

PENULIS Tony Okta Wibowo dilahirkan di Surabaya, 14 oktober 1986. Merupakan anak pertama dari dua bersaudara pasangan Bambang Rudy dan Ninik Purwantini. Lulus dari SDN manukan kulon IV Surabaya 1998 dan melanjutkan ke SLTPN 26 Surabaya dan kemudian melanjutkan ke SMAN 11 Surabaya pada tahun 2001 dan lulus pada tahun 2004. Setelah lulus SMA, Penulis melanjutkan studinya ke D3 Teknik Elektro Komputer Kontrol Institut Teknologi Sepuluh Nopember dan lulus pada tahun 2007. Setelah lulus D3 penulis melanjutkan studinya ke Jurusan Teknik Elektro Institut Teknologi Sepuluh Nopember untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada tahun 2008.